新型发光高分子材料的合成和表征

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高分子半导体发光材料从结构和性质方面都具有不同于一般传统高分子的特征。一方面,从结构上来说,半导体发光高分子的分子主链是“共轭”的,电子云在高分子主链上是“离域”,电子云不再限制在某些特定的区域,而且在电场的作用下可以流动的。另一方面,从性质上讲,高分子半导体不仅具有传统高分子的优点,如容易加工,具有很好的力学特征,而且几乎实现了传统无机半导体的很多性质,如发光,开关,晶体管等。高分子半导体还具有结构变化丰富的特性。 通用高分子功能化是最近开发新型的高分子一个新的思路和方向,特别是把发光高分子的性质引入到通用高分子中。一般实现这个目的的简单的方法是把两种高分子进行机械和物理共混。本文采用缩合聚合的方式制备了具有发光性质的聚氨酯,把发光性质和聚氨酯优良性质在分子水平上复合,避免了用高分子共混产生相分离的缺点。首先用Suzukicoupling反应路径来制备分子末端含双端羟基的具有共轭的单体,然后用PEG和上面的单体共聚制备了发光聚氨酯。本文用一系列的手段表征了制备的单体、前驱体和聚合物的结构和性质,包括用NMR,FT-IR,UV-Vis,PL和GPC等。该发光性质的聚氨酯的获得不仅仅获得了一种新的聚氨酯材料,拓宽了聚氨酯的使用范围,更重要的是为我们提供了新的思路,我们可以用类似的方法制备发光尼龙,发光聚酯等。 具有rod-coil结构的高分子由于在结构(如自组装)和性质上特殊性一直得到高分子科学家的青睐。具有这样结构的高分子目前开始应用到液晶高分子、发光高分子等领域。对于具有rod-coil结构的发光高分子一般的制备手段是利用原子转移自由基聚合的方式(ATRP,Atomtransferradicalpolymerization)。这样的制备路径一般需要比较苛刻的反应条件,而且获得coil总是含有烯烃类(如苯乙烯,丙烯酸酯类)的聚合物段。本文采取简单的缩合聚合的方法,获得了一种新的具有rod-coil结构的发光高分子。结果显示获得聚合物能够同时具有溶液和固体薄膜发光,而且发光位置变化不大,该材料能够很容易用喷墨打印的方式成膜,在玻璃表面出现自组装现象。这个工作探索了一条新的制备具有rod-coil结构的发光高分子的路径。
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